橋梁工程支座ppt課件

1、第六章第六章 橋梁支座橋梁支座第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 橋梁支座的類型和構(gòu)造橋梁支座的類型和構(gòu)造第三節(jié)第三節(jié) 橋梁支座的設(shè)計(jì)和計(jì)算橋梁支座的設(shè)計(jì)和計(jì)算第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述一、支座的作用和要求一、支座的作用和要求二、支座的分類二、支座的分類三、支座的布置原則三、支座的布置原則四、支座的選用四、支座的選用一、支座的作用和要求一、支座的作用和要求支座設(shè)置在橋梁的上部結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)之間，它的作用是：支座設(shè)置在橋梁的上部結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)之間，它的作用是： (2) (2)保證結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮保證結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下能自由變形，以使上、下部和徐變等因素作用下

2、能自由變形，以使上、下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。（適結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。（適應(yīng)變形）應(yīng)變形） (1) (1)傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力，包括恒載和活載傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力，包括恒載和活載引起的豎向力和水平力；（傳遞荷載）引起的豎向力和水平力；（傳遞荷載）6.1簡(jiǎn)支梁的靜力圖示簡(jiǎn)支梁的靜力圖示二、支座的分類二、支座的分類1. 按其變位的可能性按其變位的可能性2.2.按材料分按材料分固定支座固定支座活動(dòng)支座：豎向力活動(dòng)支座：豎向力水平力水平力豎向力豎向力簡(jiǎn)易支座簡(jiǎn)易支座鋼支座鋼支座橡膠支座橡膠支座板式橡膠支座板式橡膠支座盆式橡膠支座盆式橡膠支座鋼筋混凝土支座鋼筋混凝土

3、支座 固定支座固定支座 活動(dòng)支座活動(dòng)支座 固定支座傳遞豎向力和水平力，允許上部固定支座傳遞豎向力和水平力，允許上部結(jié)構(gòu)在支座處能自由轉(zhuǎn)動(dòng)但不能水平移動(dòng)；結(jié)構(gòu)在支座處能自由轉(zhuǎn)動(dòng)但不能水平移動(dòng)； 活動(dòng)支座則只傳遞豎向力，允許上部結(jié)構(gòu)活動(dòng)支座則只傳遞豎向力，允許上部結(jié)構(gòu)在支座處既能自由轉(zhuǎn)動(dòng)又能水平移動(dòng)。在支座處既能自由轉(zhuǎn)動(dòng)又能水平移動(dòng)。 活動(dòng)支座又可分為多向活動(dòng)支座活動(dòng)支座又可分為多向活動(dòng)支座( (縱向、縱向、橫向均可自由移動(dòng)橫向均可自由移動(dòng)) )和單向活動(dòng)支座和單向活動(dòng)支座( (僅一個(gè)方僅一個(gè)方向可自由移動(dòng)向可自由移動(dòng)) )。 1. 按其變位的可能性按其變位的可能性大致可分為大致可分為: :簡(jiǎn)易支

4、座簡(jiǎn)易支座鋼支座鋼支座鋼筋混凝土支座鋼筋混凝土支座橡膠支座橡膠支座特種支座特種支座( (如減震支座、拉力支座等）如減震支座、拉力支座等）2.2.按材料分按材料分(1)(1)對(duì)于有坡橋跨結(jié)構(gòu)，宜將固定支座布置在標(biāo)高對(duì)于有坡橋跨結(jié)構(gòu)，宜將固定支座布置在標(biāo)高低的墩臺(tái)上低的墩臺(tái)上三、支座的布置原則三、支座的布置原則(2)(2)對(duì)于連續(xù)梁橋及橋面連續(xù)的簡(jiǎn)支梁橋，為使全對(duì)于連續(xù)梁橋及橋面連續(xù)的簡(jiǎn)支梁橋，為使全梁的縱向變形分散在梁的兩端，宜將固定支座設(shè)梁的縱向變形分散在梁的兩端，宜將固定支座設(shè)置在靠近橋跨中心置在靠近橋跨中心 三、支座的布置原則三、支座的布置原則(3)(3)對(duì)于簡(jiǎn)支梁，一端固定，一端活動(dòng)對(duì)于

5、簡(jiǎn)支梁，一端固定，一端活動(dòng)三、支座的布置原則三、支座的布置原則對(duì)于特別寬的梁橋，因?yàn)橐紤]支座橫橋向移動(dòng)的可能性、對(duì)于特別寬的梁橋，因?yàn)橐紤]支座橫橋向移動(dòng)的可能性、支座布置如圖示。即在固定墩上設(shè)置一個(gè)固定支座，相鄰支座布置如圖示。即在固定墩上設(shè)置一個(gè)固定支座，相鄰的支座設(shè)置為橫向可動(dòng)、縱向固定的單向活動(dòng)支座，而在的支座設(shè)置為橫向可動(dòng)、縱向固定的單向活動(dòng)支座，而在活動(dòng)墩上設(shè)置一個(gè)縱向活動(dòng)支座活動(dòng)墩上設(shè)置一個(gè)縱向活動(dòng)支座( (與固定支座相對(duì)應(yīng)與固定支座相對(duì)應(yīng)) )，其，其余均設(shè)置多向活動(dòng)支座。余均設(shè)置多向活動(dòng)支座。(4)(4)曲線梁橋的支座布置會(huì)直接影響到曲線梁橋的支座布置會(huì)直接影響到梁的內(nèi)力分

6、布，同時(shí)，支座的布置應(yīng)使梁的內(nèi)力分布，同時(shí)，支座的布置應(yīng)使其能充分適應(yīng)曲梁的縱、橫向自由轉(zhuǎn)動(dòng)其能充分適應(yīng)曲梁的縱、橫向自由轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的可能性。通常宜采用球面支座，和移動(dòng)的可能性。通常宜采用球面支座，且為多向活動(dòng)支座。且為多向活動(dòng)支座。三、支座的布置原則三、支座的布置原則四、支座的選用四、支座的選用應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的跨徑、支點(diǎn)反力的大小、應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的跨徑、支點(diǎn)反力的大小、梁體的變形程度、對(duì)建筑高度的要求、適應(yīng)梁體的變形程度、對(duì)建筑高度的要求、適應(yīng)單向和多向位移及其位移量的需要，以及防單向和多向位移及其位移量的需要，以及防震、減震的需要等因素來(lái)選取支座類型。震、減震的需要等因素來(lái)選取支座類型。中

7、小跨度公路橋一般采用板式橡膠支座中小跨度公路橋一般采用板式橡膠支座大跨度連續(xù)梁橋一般采用盆式橡膠支座大跨度連續(xù)梁橋一般采用盆式橡膠支座第二節(jié)第二節(jié) 橋梁支座的類型和構(gòu)造橋梁支座的類型和構(gòu)造一、簡(jiǎn)易墊層支座一、簡(jiǎn)易墊層支座二、鋼支座二、鋼支座三、鋼筋混凝土支座三、鋼筋混凝土支座四、橡膠支座四、橡膠支座五、拉力支座五、拉力支座一、簡(jiǎn)易墊層支座一、簡(jiǎn)易墊層支座 簡(jiǎn)易支座是指在梁底和墩臺(tái)頂面之間設(shè)置墊層來(lái)支簡(jiǎn)易支座是指在梁底和墩臺(tái)頂面之間設(shè)置墊層來(lái)支承上部結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)易支座僅適于跨度承上部結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)易支座僅適于跨度10m10m以下的公路橋。由于以下的公路橋。由于這種支座自由伸縮性差，為避免主梁端部和墩臺(tái)混凝

8、土拉這種支座自由伸縮性差，為避免主梁端部和墩臺(tái)混凝土拉裂，宜在支座部位的梁端和墩臺(tái)頂面布設(shè)鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)。裂，宜在支座部位的梁端和墩臺(tái)頂面布設(shè)鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)。二、鋼支座二、鋼支座鑄鋼支座構(gòu)造復(fù)雜、鑄鋼支座構(gòu)造復(fù)雜、用鋼量大、高度大、用鋼量大、高度大、定期養(yǎng)護(hù)）定期養(yǎng)護(hù)）2. 2. 新型鋼支座新型鋼支座鋼支座是靠鋼部件的滾動(dòng)、搖動(dòng)和滑動(dòng)來(lái)完成支座鋼支座是靠鋼部件的滾動(dòng)、搖動(dòng)和滑動(dòng)來(lái)完成支座的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)的。的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)的。1. 1. 鑄鋼支座鑄鋼支座（1 1平板支座平板支座（2 2弧形支座弧形支座（3 3搖軸支座搖軸支座（4 4輥軸支座輥軸支座 鑄鋼支座使用碳素鋼或優(yōu)質(zhì)鋼經(jīng)過(guò)制模、翻鑄鋼支座使用碳素鋼或優(yōu)

9、質(zhì)鋼經(jīng)過(guò)制模、翻砂、鑄造、熱處理、機(jī)械加工和表面處理制成、砂、鑄造、熱處理、機(jī)械加工和表面處理制成、是一種傳統(tǒng)形式的支座。是一種傳統(tǒng)形式的支座。 各類支座基本上都由可以相對(duì)擺動(dòng)的各類支座基本上都由可以相對(duì)擺動(dòng)的 所謂所謂上、下擺組成。搖軸與輥軸支座還包括搖軸上、下擺組成。搖軸與輥軸支座還包括搖軸( (可可以看作下擺以看作下擺) )、輥軸與底板。、輥軸與底板。平板支座的上、下擺就是兩塊平板。固定支座的平板支座的上、下擺就是兩塊平板。固定支座的上、下平板間用鋼銷固定?；顒?dòng)支座只將上平板上、下平板間用鋼銷固定?；顒?dòng)支座只將上平板銷孔改成長(zhǎng)圓形。銷孔改成長(zhǎng)圓形。 平板支座構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工容易，但反力不集

10、中，平板支座構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工容易，但反力不集中，梁端不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)梁端不能自由轉(zhuǎn)動(dòng), , 伸縮時(shí)要克服較大的摩阻力，伸縮時(shí)要克服較大的摩阻力，故只適用于小跨度的梁。故只適用于小跨度的梁。（1 1平板支座平板支座弧形支座是將平板支弧形支座是將平板支座上、下擺的平面接座上、下擺的平面接觸改為弧面接觸，其觸改為弧面接觸，其它完全一樣。這樣，它完全一樣。這樣，反力便能集中傳遞，反力便能集中傳遞，梁端也能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。梁端也能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。但伸縮時(shí)仍要克服較但伸縮時(shí)仍要克服較大的摩阻力、所以仍大的摩阻力、所以仍只適用于較小跨度的只適用于較小跨度的梁。梁。（2 2弧形支座弧形支座 跨度跨度20m20m左右的梁，下擺加

11、高，做成類似鋼軌的截面形式，左右的梁，下擺加高，做成類似鋼軌的截面形式，兩側(cè)用肋加強(qiáng)。這樣，下擺底部可以其有較大的面積，擺身有兩側(cè)用肋加強(qiáng)。這樣，下擺底部可以其有較大的面積，擺身有足夠的剛性，可將較大的支承反力均勻分布于墩臺(tái)頂墊石面上。足夠的剛性，可將較大的支承反力均勻分布于墩臺(tái)頂墊石面上?；顒?dòng)支座應(yīng)采用圖右邊所示的搖軸支座，搖軸支座能很理想地活動(dòng)支座應(yīng)采用圖右邊所示的搖軸支座，搖軸支座能很理想地滿足活動(dòng)支座的各項(xiàng)要求。如果搖軸的直徑可以任意加大，它滿足活動(dòng)支座的各項(xiàng)要求。如果搖軸的直徑可以任意加大，它的承載能力從理論上講是沒(méi)有限制的。但支承反力愈大，相應(yīng)的承載能力從理論上講是沒(méi)有限制的。但支

12、承反力愈大，相應(yīng)要求要求 搖軸的直徑也愈大搖軸的直徑也愈大, ,這就使支座高度變得很大。這就使支座高度變得很大。(3)(3)搖軸支座搖軸支座(3)(3)搖軸支座搖軸支座為了克服搖軸支座的缺點(diǎn)，跨度更大的梁，可以采用輥軸支座，為了克服搖軸支座的缺點(diǎn)，跨度更大的梁，可以采用輥軸支座，它相當(dāng)于將固定支座放在一些鋼輥?zhàn)由稀］佪S支座除了能很好它相當(dāng)于將固定支座放在一些鋼輥?zhàn)由?。輥軸支座除了能很好地滿足活動(dòng)支座的各項(xiàng)要求外，由于反力是通過(guò)若干輥軸壓在地滿足活動(dòng)支座的各項(xiàng)要求外，由于反力是通過(guò)若干輥軸壓在底板上的，因此輥?zhàn)拥闹睆娇梢噪S其個(gè)數(shù)的增多而減小，反力底板上的，因此輥?zhàn)拥闹睆娇梢噪S其個(gè)數(shù)的增多而減小，

13、反力也可分散而均勻地分布到墩臺(tái)墊石面上。輥軸支座適用于各種也可分散而均勻地分布到墩臺(tái)墊石面上。輥軸支座適用于各種大型橋梁。輥軸的個(gè)數(shù)視承載力大小而定大型橋梁。輥軸的個(gè)數(shù)視承載力大小而定, ,一般為一般為210210個(gè)。個(gè)。（4輥軸支座輥軸支座（4輥軸支座輥軸支座A以上各式鑄鋼支座能較好地適應(yīng)不同跨度橋梁以上各式鑄鋼支座能較好地適應(yīng)不同跨度橋梁的要求，但支座構(gòu)造復(fù)雜，用鋼量大，大型輥的要求，但支座構(gòu)造復(fù)雜，用鋼量大，大型輥軸支座可高達(dá)數(shù)米。軸支座可高達(dá)數(shù)米。A當(dāng)弧面半徑很大時(shí)，若積有污垢，就轉(zhuǎn)動(dòng)不靈當(dāng)弧面半徑很大時(shí)，若積有污垢，就轉(zhuǎn)動(dòng)不靈，需要定期養(yǎng)護(hù)。，需要定期養(yǎng)護(hù)。A目前公路橋梁已較少采用鑄

14、鋼支座，鐵路橋梁目前公路橋梁已較少采用鑄鋼支座，鐵路橋梁也開(kāi)始使用其他類型支座，如盆式橡膠支座。也開(kāi)始使用其他類型支座，如盆式橡膠支座。 采用不銹鋼或高級(jí)合金鋼支座，采用不銹鋼或高級(jí)合金鋼支座，并封閉在油箱內(nèi)，以防生銹并封閉在油箱內(nèi)，以防生銹; ; 對(duì)承受接觸應(yīng)力的部分進(jìn)行表對(duì)承受接觸應(yīng)力的部分進(jìn)行表面硬化處理，以提高其容許承載力面硬化處理，以提高其容許承載力; ; 將支座的轉(zhuǎn)動(dòng)部分制成鋼制或?qū)⒅ё霓D(zhuǎn)動(dòng)部分制成鋼制或黃銅制成的球冠形，在鋼制球冠的黃銅制成的球冠形，在鋼制球冠的上、下分別設(shè)置聚四氟乙烯板，構(gòu)上、下分別設(shè)置聚四氟乙烯板，構(gòu)成球面成球面( (型型) )支座。支座。 2 2 新型鋼支

15、座新型鋼支座主要形式：不銹鋼或合金鋼支座、滑板鋼支座、球面支座主要形式：不銹鋼或合金鋼支座、滑板鋼支座、球面支座球面支座球面支座鋼筋混凝土擺柱式支座鋼筋混凝土擺柱式支座跨徑大于或等于跨徑大于或等于20m20m的公路梁橋，或跨徑大于的公路梁橋，或跨徑大于13m13m的公的公路懸臂梁橋的掛孔。它的水平位移量較大，承載力為路懸臂梁橋的掛孔。它的水平位移量較大，承載力為5500kN5500kN左右，摩阻系數(shù)為左右，摩阻系數(shù)為0.050.05。鋼筋混凝土擺柱放在梁底與支承墊石之間，它的上下鋼筋混凝土擺柱放在梁底與支承墊石之間，它的上下兩端各放弧形固定鋼支座一座。擺柱由兩端各放弧形固定鋼支座一座。擺柱由C

16、40-C50C40-C50混凝混凝土制成。土制成。三、鋼筋混凝土支座三、鋼筋混凝土支座 橡膠支座與其它金屬剛性支座相比，具有構(gòu)橡膠支座與其它金屬剛性支座相比，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便、節(jié)省鋼材、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)高造簡(jiǎn)單、加工方便、節(jié)省鋼材、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)高度小、安裝方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。此外，橡膠支座度小、安裝方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。此外，橡膠支座能方便地適應(yīng)任意方向的變形，故對(duì)于寬橋、曲能方便地適應(yīng)任意方向的變形，故對(duì)于寬橋、曲線橋和斜橋具有特別的適應(yīng)性。橡膠的彈性還能線橋和斜橋具有特別的適應(yīng)性。橡膠的彈性還能消減上、下部結(jié)構(gòu)所受的動(dòng)力作用，這對(duì)于抗震消減上、下部結(jié)構(gòu)所受的動(dòng)力作用，這對(duì)于抗震也十分有利。也十

17、分有利。 在橋梁工程中使用的橡膠支座大體上可分為在橋梁工程中使用的橡膠支座大體上可分為兩類，即板式橡膠支座和盆式橡膠支座。兩類，即板式橡膠支座和盆式橡膠支座。四、橡膠支座四、橡膠支座板式橡膠支座板式橡膠支座四氟滑板式橡膠支座四氟滑板式橡膠支座球冠圓板式橡膠支座球冠圓板式橡膠支座可克服安裝后產(chǎn)生的偏壓、脫空現(xiàn)象，對(duì)坡橋，無(wú)可克服安裝后產(chǎn)生的偏壓、脫空現(xiàn)象，對(duì)坡橋，無(wú)需在梁底進(jìn)行調(diào)平需在梁底進(jìn)行調(diào)平（1 1板式橡膠支座板式橡膠支座 無(wú)加勁層的純橡膠支座、由于其容許壓應(yīng)力甚小，無(wú)加勁層的純橡膠支座、由于其容許壓應(yīng)力甚小，約為約為3000kPa3000kPa，故只適合于小跨徑橋梁。常用的板式，故只適合

18、于小跨徑橋梁。常用的板式橡膠支座都用幾層薄鋼板或鋼絲網(wǎng)作為加勁層。其抗橡膠支座都用幾層薄鋼板或鋼絲網(wǎng)作為加勁層。其抗壓容許應(yīng)力可以達(dá)到壓容許應(yīng)力可以達(dá)到810MPa810MPa，而加勁物對(duì)橡膠板的，而加勁物對(duì)橡膠板的轉(zhuǎn)動(dòng)變形和剪切變形幾乎沒(méi)有影響。加勁板式橡膠支轉(zhuǎn)動(dòng)變形和剪切變形幾乎沒(méi)有影響。加勁板式橡膠支座的承載能力可達(dá)座的承載能力可達(dá)200010000kN200010000kN，目前已廣泛用于中、，目前已廣泛用于中、小跨度的公路及鐵路橋梁。小跨度的公路及鐵路橋梁。（1 1板式橡膠支座板式橡膠支座板式橡膠支座代號(hào)表示方法板式橡膠支座代號(hào)表示方法如如GJZ300GJZ30040040047(C

19、R)47(CR)，表示公路橋梁矩形、表示公路橋梁矩形、平面尺寸平面尺寸300300400400、厚度為厚度為4747的氯丁橡膠的氯丁橡膠支座；又如支座；又如GYZF4300GYZF430054(NR)54(NR)，表示公路橋梁圓形、表示公路橋梁圓形、直徑直徑300300、厚度為、厚度為5454、帶聚四氟乙烯滑板的帶聚四氟乙烯滑板的天然橡膠支座天然橡膠支座（1 1板式橡膠支座板式橡膠支座板式橡膠支座的構(gòu)造板式橡膠支座的構(gòu)造常見(jiàn)矩形板式橡膠支常見(jiàn)矩形板式橡膠支座的尺寸：座的尺寸：12*14cm15*18cm15*20cm厚度：厚度：28-51mm豎向支撐反力豎向支撐反力3000-10000kN材料

20、有氯丁橡膠、天然材料有氯丁橡膠、天然橡膠、三元乙丙橡膠三橡膠、三元乙丙橡膠三種種tbabaS)(20000式中式中 a0 a0順橋向橡膠支座鋼板的長(zhǎng)度短邊）；順橋向橡膠支座鋼板的長(zhǎng)度短邊）； b0 b0橫橋向橡膠支座鋼板的長(zhǎng)度長(zhǎng)邊）；橫橋向橡膠支座鋼板的長(zhǎng)度長(zhǎng)邊）； t t中間層單層橡膠片厚度；中間層單層橡膠片厚度； d0 d0 圓形支座鋼板直徑圓形支座鋼板直徑at形狀系數(shù)形狀系數(shù)S支座的物理力學(xué)性能支座的物理力學(xué)性能tdS40圓形在用作活動(dòng)支座的橡膠板頂在用作活動(dòng)支座的橡膠板頂面貼一片聚四氟乙烯板，再面貼一片聚四氟乙烯板，再在聚四氟乙烯板與梁底之間在聚四氟乙烯板與梁底之間墊上一塊光潔度很高的

21、不銹墊上一塊光潔度很高的不銹鋼薄板。由于聚四氟乙烯板鋼薄板。由于聚四氟乙烯板與與 不銹鋼板之間的摩阻力不銹鋼板之間的摩阻力極小極小( (摩擦系數(shù)小于摩擦系數(shù)小于0.060.06故可利用它們之間的滑動(dòng)來(lái)故可利用它們之間的滑動(dòng)來(lái)滿足活動(dòng)支座位移的需要。滿足活動(dòng)支座位移的需要。四氟滑板式橡膠支座四氟滑板式橡膠支座（1 1板式橡膠支座板式橡膠支座其他板式橡膠支座其他板式橡膠支座 聚四氟板式橡膠支座聚四氟板式橡膠支座 1-上支座板上支座板 ；2-不銹鋼板；不銹鋼板；3-聚四氟乙烯板；聚四氟乙烯板； 4-防護(hù)罩；防護(hù)罩；5-A3鋼板；鋼板；6-橡膠橡膠球冠圓板式橡膠支座球冠圓板式橡膠支座可克服安裝后產(chǎn)生的

22、偏壓、脫空現(xiàn)象，對(duì)坡橋，無(wú)需在梁可克服安裝后產(chǎn)生的偏壓、脫空現(xiàn)象，對(duì)坡橋，無(wú)需在梁底進(jìn)行調(diào)平，適于縱橫坡較大（底進(jìn)行調(diào)平，適于縱橫坡較大（ 3%-5%）的立交橋及高）的立交橋及高架橋架橋（1 1板式橡膠支座板式橡膠支座其他板式橡膠支座其他板式橡膠支座 盆式橡膠支座是在板式橡膠支座的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)后盆式橡膠支座是在板式橡膠支座的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)后更為完善的一種橡膠支座。更為完善的一種橡膠支座。 它與板式橡膠支座的主要區(qū)別在于：它不是利用置于橡它與板式橡膠支座的主要區(qū)別在于：它不是利用置于橡膠中的加勁物來(lái)加強(qiáng)橡膠，而是將素橡膠板置于圓形鋼盆內(nèi)膠中的加勁物來(lái)加強(qiáng)橡膠，而是將素橡膠板置于圓形鋼盆內(nèi)來(lái)

23、加強(qiáng)橡膠。來(lái)加強(qiáng)橡膠。 橡膠在受壓后的變形由于受鋼盆的約束，處于三向受壓橡膠在受壓后的變形由于受鋼盆的約束，處于三向受壓狀態(tài)，只要鋼盆不破壞，橡膠就永遠(yuǎn)不會(huì)喪失承載力。這時(shí)狀態(tài)，只要鋼盆不破壞，橡膠就永遠(yuǎn)不會(huì)喪失承載力。這時(shí)橡膠的容許抗壓強(qiáng)度可以進(jìn)一步提高到橡膠的容許抗壓強(qiáng)度可以進(jìn)一步提高到25MPa25MPa。密封在鋼盆內(nèi)。密封在鋼盆內(nèi)的橡膠板，可以做適度不均勻壓縮來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，如果再加上的橡膠板，可以做適度不均勻壓縮來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，如果再加上聚四氟乙烯板和不銹鋼板，則還可以實(shí)現(xiàn)水平位移。聚四氟乙烯板和不銹鋼板，則還可以實(shí)現(xiàn)水平位移。（2 2） 盆式橡膠支座盆式橡膠支座 因而，盆式橡膠支座可做成固

24、定支座，也可做成活動(dòng)因而，盆式橡膠支座可做成固定支座，也可做成活動(dòng)支座，活動(dòng)支座又可為多向活動(dòng)支座和單向活動(dòng)支座。支座，活動(dòng)支座又可為多向活動(dòng)支座和單向活動(dòng)支座。 常用盆式橡膠支座的構(gòu)造。它是由上支座板不銹鋼板、常用盆式橡膠支座的構(gòu)造。它是由上支座板不銹鋼板、聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)(PTFE)板、圓鋼盆、橡膠板、緊箍圈、防水圈板、圓鋼盆、橡膠板、緊箍圈、防水圈和下支座板等組成。和下支座板等組成。 盆式橡膠支座具有很大的承載能力，水平位移量大，摩盆式橡膠支座具有很大的承載能力，水平位移量大，摩擦系數(shù)小擦系數(shù)小, ,支座建筑高度低，節(jié)省鋼材。支座建筑高度低，節(jié)省鋼材。 在同樣的載重下在同

25、樣的載重下, ,它的體積它的體積( (高度高度) )和重量不到鋼支座的和重量不到鋼支座的1/101/10；而且，它在縱向及橫向均可轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)；而且，它在縱向及橫向均可轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng), ,在功能上優(yōu)于在功能上優(yōu)于鋼支座、能滿足寬橋?qū)χё鶛M向也要能轉(zhuǎn)動(dòng)及伸縮的要求。鋼支座、能滿足寬橋?qū)χё鶛M向也要能轉(zhuǎn)動(dòng)及伸縮的要求。 圖6-13 GPZ和TPZ盆式橡膠支座實(shí)物照片盆式橡膠支座代號(hào)表示方法盆式橡膠支座代號(hào)表示方法例：例：GPZ35DX表示表示GPZ系列中設(shè)計(jì)系列中設(shè)計(jì)承載力為承載力為35MN的的單向活動(dòng)的常溫單向活動(dòng)的常溫型盆式支座型盆式支座GPZ50GD表示表示GPZ系列中設(shè)計(jì)系列中設(shè)計(jì)承載力為承載力

26、為50MN的的固定的常溫型盆固定的常溫型盆式支座式支座GPZ表示由我國(guó)交通部中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)表示由我國(guó)交通部中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座；的系列盆式橡膠支座；TPZ-1則表示我國(guó)鐵道部科則表示我國(guó)鐵道部科學(xué)研究院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座學(xué)研究院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座v成品盆式橡膠支座的選配成品盆式橡膠支座的選配v 成品盆式橡膠支座的系列成品盆式橡膠支座的系列v 成品盆式橡膠支座的主要系列有：成品盆式橡膠支座的主要系列有：GPZ、TPZ-1等。等。其中，其中，GPZ表示由我國(guó)交通部中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的系表示由我國(guó)交通部中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座；列盆式橡膠支座；

27、TPZ-1則表示我國(guó)鐵道部科學(xué)研究院設(shè)計(jì)則表示我國(guó)鐵道部科學(xué)研究院設(shè)計(jì)的系列盆式橡膠支座。另外，還有其它科研院所設(shè)計(jì)的類同的系列盆式橡膠支座。另外，還有其它科研院所設(shè)計(jì)的類同系列的盆式橡膠支座。這些系列支座，適用于各類橋梁及具系列的盆式橡膠支座。這些系列支座，適用于各類橋梁及具類似受力與變形特性的工程結(jié)構(gòu)，并非有明確的公路、鐵路類似受力與變形特性的工程結(jié)構(gòu)，并非有明確的公路、鐵路或其它工程結(jié)構(gòu)之分。各種系列的盆式橡膠支座噸位一般從或其它工程結(jié)構(gòu)之分。各種系列的盆式橡膠支座噸位一般從1000起至起至20000kN，最多分為近，最多分為近40個(gè)級(jí)；并以個(gè)級(jí)；并以DX、SX、GD分別表示單向分別表示

28、單向 、雙向活動(dòng)支座及固定支座，而、雙向活動(dòng)支座及固定支座，而GDZ則為抗則為抗震型固定支座的代號(hào)。震型固定支座的代號(hào)。v 成品盆式橡膠支座的地區(qū)適用性成品盆式橡膠支座的地區(qū)適用性v 成品盆式橡膠支座的適用地區(qū)應(yīng)考慮溫度和地震兩個(gè)成品盆式橡膠支座的適用地區(qū)應(yīng)考慮溫度和地震兩個(gè)因素。以確定適配常溫型或耐寒型支座和采用何種震型支座因素。以確定適配常溫型或耐寒型支座和采用何種震型支座或抗震措施?；蚩拐鸫胧?。v各種類型成品盆式橡膠支座的合理選配各種類型成品盆式橡膠支座的合理選配v 盆式橡膠支座能否適用于所設(shè)計(jì)的橋梁，盆式橡膠支座能否適用于所設(shè)計(jì)的橋梁，當(dāng)然首先考慮的是其容許轉(zhuǎn)角及水平能承受的推力當(dāng)然首

29、先考慮的是其容許轉(zhuǎn)角及水平能承受的推力能否滿足要求。一般來(lái)說(shuō)，能否滿足要求。一般來(lái)說(shuō)，GPZGPZ、TPZ-1TPZ-1等系列的支等系列的支座對(duì)這兩個(gè)要求均能滿足。若轉(zhuǎn)角和水平推力超出座對(duì)這兩個(gè)要求均能滿足。若轉(zhuǎn)角和水平推力超出容許范圍，則需要改變支座的設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)角特大，可容許范圍，則需要改變支座的設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)角特大，可采用球型支座。采用球型支座。v 關(guān)于在橋梁設(shè)計(jì)中支座如何合理選用問(wèn)關(guān)于在橋梁設(shè)計(jì)中支座如何合理選用問(wèn)題，即究竟選用何種類型的支座，則需根據(jù)橋梁結(jié)題，即究竟選用何種類型的支座，則需根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)圖式的要求決定。當(dāng)然，在一般情況下，固定端構(gòu)圖式的要求決定。當(dāng)然，在一般情況下，固定端選用固定

30、支座，活動(dòng)端選用活動(dòng)支座。但若橫橋向選用固定支座，活動(dòng)端選用活動(dòng)支座。但若橫橋向伸縮值不容忽視的時(shí)候，結(jié)構(gòu)圖式的固定端就不能伸縮值不容忽視的時(shí)候，結(jié)構(gòu)圖式的固定端就不能單一采用單一采用GDGD類型的支座。這是由于現(xiàn)代橋梁的橋面類型的支座。這是由于現(xiàn)代橋梁的橋面越來(lái)越寬，超過(guò)越來(lái)越寬，超過(guò)2020已屢見(jiàn)不鮮，這時(shí)由溫度等因素已屢見(jiàn)不鮮，這時(shí)由溫度等因素引起的橫橋向伸、縮量便不可忽略了，有的可達(dá)到引起的橫橋向伸、縮量便不可忽略了，有的可達(dá)到中等跨徑橋梁縱向的伸縮量。為保證梁不發(fā)生縱向中等跨徑橋梁縱向的伸縮量。為保證梁不發(fā)生縱向位移，又能滿足多梁式寬橋的橫橋向位移，這時(shí)可位移，又能滿足多梁式寬橋的橫

31、橋向位移，這時(shí)可將單方向活動(dòng)支座轉(zhuǎn)過(guò)將單方向活動(dòng)支座轉(zhuǎn)過(guò)9090橫置梁下，使其順橋向橫置梁下，使其順橋向起固定支座的作用下，而橫橋向則起活動(dòng)支座的作起固定支座的作用下，而橫橋向則起活動(dòng)支座的作用。用。v成品盆式橡膠支座承載能力的合理選擇成品盆式橡膠支座承載能力的合理選擇v 支座承載力大小的選擇，應(yīng)根據(jù)橋梁恒載、支座承載力大小的選擇，應(yīng)根據(jù)橋梁恒載、活載的支點(diǎn)反力之和及墩臺(tái)上設(shè)置的支座數(shù)目來(lái)計(jì)活載的支點(diǎn)反力之和及墩臺(tái)上設(shè)置的支座數(shù)目來(lái)計(jì)算。合適的支座一般為：最大反力不超過(guò)支座容許算。合適的支座一般為：最大反力不超過(guò)支座容許承載力的承載力的5%5%，最小反力不低于容許承載力的，最小反力不低于容許承

32、載力的80%80%。規(guī)定最小反力的目的是保證支座具有良好的滑移性規(guī)定最小反力的目的是保證支座具有良好的滑移性能，因?yàn)榫鬯姆蚁┌宓哪ゲ料禂?shù)與壓力成反比，能，因?yàn)榫鬯姆蚁┌宓哪ゲ料禂?shù)與壓力成反比，如果低于規(guī)定的數(shù)值，則磨擦系數(shù)將會(huì)增大。如果低于規(guī)定的數(shù)值，則磨擦系數(shù)將會(huì)增大。v 支座選配時(shí)，一般不必過(guò)多擔(dān)心支座的安全支座選配時(shí)，一般不必過(guò)多擔(dān)心支座的安全儲(chǔ)備，比如計(jì)算得到一個(gè)支座的最大反力為儲(chǔ)備，比如計(jì)算得到一個(gè)支座的最大反力為41004100，最小反力為最小反力為37003700，那就選用承載力為，那就選用承載力為40004000的支座，的支座，這是因?yàn)檫@是因?yàn)?0004000支座的允許支反

33、力變化范圍是支座的允許支反力變化范圍是320032004200 4200 ，不要從更安全的角度考慮加大支座的承載，不要從更安全的角度考慮加大支座的承載力而選用力而選用50005000的支座。因?yàn)榈闹ё?。因?yàn)?0005000支座最低合適的承支座最低合適的承載力是載力是40004000，而最小支反力，而最小支反力37003700已小于此值，故不已小于此值，故不適宜選用。雖然我們規(guī)定最大反力，不超過(guò)容許承適宜選用。雖然我們規(guī)定最大反力，不超過(guò)容許承載力的載力的5%5%，但支座實(shí)際的安全系數(shù)一般在，但支座實(shí)際的安全系數(shù)一般在5 5以上。以上。固定與滑動(dòng)盆式橡膠支座5 5、其它支座、其它支座除上述常規(guī)支

34、座外，還有一些適合于特殊用途的支座除上述常規(guī)支座外，還有一些適合于特殊用途的支座，如拉力支座、鉛芯橡膠支座、測(cè)力及調(diào)高支座等。，如拉力支座、鉛芯橡膠支座、測(cè)力及調(diào)高支座等。拉力支座除可正常轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)外，還可承受垂直方向拉力支座除可正常轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)外，還可承受垂直方向的拉力負(fù)反力）。的拉力負(fù)反力）。鉛芯橡膠支座是在普通板式橡膠支座中設(shè)置圓柱形鉛鉛芯橡膠支座是在普通板式橡膠支座中設(shè)置圓柱形鉛芯，以改善支座的阻尼特性，減小地震對(duì)橋梁墩臺(tái)的芯，以改善支座的阻尼特性，減小地震對(duì)橋梁墩臺(tái)的作用。作用。在抗震型盆式橡膠支座中，通過(guò)增設(shè)減震橡膠條也能在抗震型盆式橡膠支座中，通過(guò)增設(shè)減震橡膠條也能達(dá)到一定的減震隔

35、震效果。達(dá)到一定的減震隔震效果。測(cè)力支座除具有普通盆式橡膠支座的所有功能外，還測(cè)力支座除具有普通盆式橡膠支座的所有功能外，還能準(zhǔn)確地測(cè)定支座反力。在基礎(chǔ)可能發(fā)生大的沉陷或能準(zhǔn)確地測(cè)定支座反力。在基礎(chǔ)可能發(fā)生大的沉陷或支座受力不均時(shí)，可采用調(diào)高支座在一定范圍內(nèi)對(duì)支支座受力不均時(shí)，可采用調(diào)高支座在一定范圍內(nèi)對(duì)支座高度進(jìn)行調(diào)整。座高度進(jìn)行調(diào)整。 第三節(jié)第三節(jié) 支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算l.l.支座受力與變位分析支座受力與變位分析 2. 2.板式橡膠支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算板式橡膠支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算l.l.支座受力與變位分析支座受力與變位分析 (l) (l)受力分析受力分析 (2) (2)位移分析位移分析

36、 在進(jìn)行橋梁支座的設(shè)計(jì)時(shí)，首先必須求得每在進(jìn)行橋梁支座的設(shè)計(jì)時(shí)，首先必須求得每個(gè)支座上所承受的豎向力和水平力以及需適應(yīng)的個(gè)支座上所承受的豎向力和水平力以及需適應(yīng)的位移和轉(zhuǎn)角。然后，根據(jù)它們來(lái)選定支座的各部位移和轉(zhuǎn)角。然后，根據(jù)它們來(lái)選定支座的各部尺寸并進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定等各項(xiàng)驗(yàn)算。尺寸并進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定等各項(xiàng)驗(yàn)算。 作用于支座上的豎向力有結(jié)構(gòu)自重的反力、作用于支座上的豎向力有結(jié)構(gòu)自重的反力、活載的支點(diǎn)反力及其影響力。活載的支點(diǎn)反力及其影響力。 在計(jì)算活載的支點(diǎn)反力時(shí)，要按照最不利位在計(jì)算活載的支點(diǎn)反力時(shí)，要按照最不利位置加載，并計(jì)入沖擊效應(yīng)。當(dāng)支座可能會(huì)出現(xiàn)上置加載，并計(jì)入沖擊效應(yīng)。當(dāng)支座可能會(huì)出現(xiàn)

37、上拔力拔力( (負(fù)反力負(fù)反力) )時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算支座的最大豎向力時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算支座的最大豎向力和最大上拔力。和最大上拔力。 例如，當(dāng)連續(xù)梁邊跨較小而中跨較大時(shí)，或例如，當(dāng)連續(xù)梁邊跨較小而中跨較大時(shí)，或橋跨結(jié)構(gòu)承受較大的橫向風(fēng)力時(shí)，支座錨栓會(huì)受橋跨結(jié)構(gòu)承受較大的橫向風(fēng)力時(shí)，支座錨栓會(huì)受到負(fù)反力作用。到負(fù)反力作用。 (l) (l)受力分析受力分析 作用于支座上的水平力包括縱向水平力和作用于支座上的水平力包括縱向水平力和橫向水平力。橫向水平力。 正交直線橋梁的支座，一般僅需計(jì)算縱向正交直線橋梁的支座，一般僅需計(jì)算縱向水平力。水平力。 對(duì)斜橋和彎橋還需要計(jì)算離心力或風(fēng)力所對(duì)斜橋和彎橋還需要計(jì)算離心力或

38、風(fēng)力所產(chǎn)生的橫向水平力；產(chǎn)生的橫向水平力； 支座上的縱向水平力，包括由列車或汽車荷載的支座上的縱向水平力，包括由列車或汽車荷載的制動(dòng)力制動(dòng)力( (牽引力牽引力) )、風(fēng)力、支座摩阻力或溫度變化支座、風(fēng)力、支座摩阻力或溫度變化支座變形所引起的水平力以及其它原因如橋梁縱坡產(chǎn)生的變形所引起的水平力以及其它原因如橋梁縱坡產(chǎn)生的水平力。水平力。 直線橋梁的支座，一般僅需計(jì)入縱向水平力。直線橋梁的支座，一般僅需計(jì)入縱向水平力。 汽車荷載產(chǎn)生的制動(dòng)力，應(yīng)按照公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)汽車荷載產(chǎn)生的制動(dòng)力，應(yīng)按照公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范要求，根據(jù)車道數(shù)范要求，根據(jù)車道數(shù) 確定。剛性墩臺(tái)各種支座傳遞確定。剛性墩臺(tái)各種支座傳遞的制動(dòng)

39、力，按規(guī)范中的規(guī)定采用。其中，的制動(dòng)力，按規(guī)范中的規(guī)定采用。其中， 規(guī)定每個(gè)規(guī)定每個(gè)活動(dòng)支座傳遞的制動(dòng)力不得大于其摩阻力；當(dāng)采用厚活動(dòng)支座傳遞的制動(dòng)力不得大于其摩阻力；當(dāng)采用厚度相等的板式橡膠支座時(shí)，制動(dòng)力可平均分配至各支度相等的板式橡膠支座時(shí)，制動(dòng)力可平均分配至各支座。座。 位于地震區(qū)的橋梁支座的設(shè)計(jì)計(jì)算位于地震區(qū)的橋梁支座的設(shè)計(jì)計(jì)算, ,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的地震烈度，按鐵路或公路抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行。的地震烈度，按鐵路或公路抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行。 支座的水平位移包括縱向位移和橫向位移。支座的水平位移包括縱向位移和橫向位移。 支座縱向位移有溫度伸縮位移、混凝土收縮徐變支座縱向位移有溫度

40、伸縮位移、混凝土收縮徐變變位、活載作用下梁體下翼緣伸長(zhǎng)、下部結(jié)構(gòu)的位移變位、活載作用下梁體下翼緣伸長(zhǎng)、下部結(jié)構(gòu)的位移等等; ; 支座橫向位移有溫度、混凝土收縮徐變變位、下支座橫向位移有溫度、混凝土收縮徐變變位、下部結(jié)構(gòu)橫向位移、斜橋和彎橋荷載引起的橫向變位等。部結(jié)構(gòu)橫向位移、斜橋和彎橋荷載引起的橫向變位等。 支座沿縱向的轉(zhuǎn)角有結(jié)構(gòu)自重和活載產(chǎn)生的的梁支座沿縱向的轉(zhuǎn)角有結(jié)構(gòu)自重和活載產(chǎn)生的的梁端轉(zhuǎn)角、端轉(zhuǎn)角、 混凝土收縮徐變產(chǎn)生的梁端轉(zhuǎn)角、因下部混凝土收縮徐變產(chǎn)生的梁端轉(zhuǎn)角、因下部結(jié)構(gòu)變位產(chǎn)生的梁端轉(zhuǎn)角等。結(jié)構(gòu)變位產(chǎn)生的梁端轉(zhuǎn)角等。 把以上各項(xiàng)支座反力和變位的計(jì)算結(jié)果按橋規(guī)的把以上各項(xiàng)支座反力和

41、變位的計(jì)算結(jié)果按橋規(guī)的規(guī)定進(jìn)行組合，就可為支座的設(shè)計(jì)提供了計(jì)算數(shù)據(jù)。規(guī)定進(jìn)行組合，就可為支座的設(shè)計(jì)提供了計(jì)算數(shù)據(jù)。 (2) (2) 位移分析位移分析 2. 2.板式橡膠支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算板式橡膠支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算（1 1確定平面尺寸確定平面尺寸a a、b b（2 2確定厚度確定厚度h h（3 3計(jì)算支座轉(zhuǎn)角，驗(yàn)算支座不脫空條件計(jì)算支座轉(zhuǎn)角，驗(yàn)算支座不脫空條件（4 4驗(yàn)算支座的抗滑性能驗(yàn)算支座的抗滑性能 ANmax（1 1確定平面尺寸確定平面尺寸a a、b b 根據(jù)橡膠板與支承墊石混凝土的壓應(yīng)力不超過(guò)它們的容根據(jù)橡膠板與支承墊石混凝土的壓應(yīng)力不超過(guò)它們的容許承壓應(yīng)力，確定許承壓應(yīng)力，確定axbaxb

42、。一般由橡膠支座控制設(shè)計(jì)。一般由橡膠支座控制設(shè)計(jì)NmaxNmax支座壓力標(biāo)準(zhǔn)值，汽車荷載應(yīng)計(jì)入沖擊系數(shù)；支座壓力標(biāo)準(zhǔn)值，汽車荷載應(yīng)計(jì)入沖擊系數(shù)；橡膠支座的平均容許壓應(yīng)力；橡膠支座的平均容許壓應(yīng)力；AA橡膠支座平面面積，矩形支座為橡膠支座平面面積，矩形支座為axbaxb；當(dāng)形狀系數(shù)當(dāng)形狀系數(shù) S8 S8時(shí)：時(shí)：MPa10當(dāng)形狀系數(shù)當(dāng)形狀系數(shù)5S85S8時(shí)：時(shí)：MPa97（2 2確定厚度確定厚度h h 梁式橋的主梁由溫度變化等因素在支座處產(chǎn)梁式橋的主梁由溫度變化等因素在支座處產(chǎn)生的縱向水平位移生的縱向水平位移，依靠全部橡膠片，依靠全部橡膠片t t的剪的剪切變形來(lái)實(shí)現(xiàn)切變形來(lái)實(shí)現(xiàn), , 與與t t的關(guān)系為：的關(guān)系為：tgttg由由有有tgttantan橡膠片容許剪切角的正切值，按橋規(guī)規(guī)橡膠片容許剪切角的正切值，按橋規(guī)規(guī)定取值，根據(jù)是否計(jì)入活載制動(dòng)力而取不同值